DE69907627T2

DE69907627T2 - DEVICE FOR INLAYING CABLES

Info

Publication number: DE69907627T2
Application number: DE69907627T
Authority: DE
Inventors: H. Franz HITZKE
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: DE69907627D1; EP1046204A1; JP2002525014A; ATE239992T1; US6036403A; EP1046204B1; WO2000014838A1

Abstract

A cable burial system includes a cable burial tool having a base frame, a blade extending downwardly from the base frame and having a vertically oriented internal slot therein with a slot width, and a feed shoe with an arcuate feed shoe periphery and a feed shoe width less than the slot width of the blade. The feed shoe is pivotably connected to the base frame and is pivotable between a lowered position wherein the feed shoe lies within the slot, and a raised position wherein the feed shoe lies outside of the slot. The feed shoe includes a jet opening in a periphery of the feed shoe, and a source of pressurized water in an interior manifold of the feed shoe in communication with the jet opening in the periphery of the feed shoe. A guide is operable to guide a cable into the slot in contact with the feed shoe periphery when the feed shoe is in the lowered position. The guide includes a feed horn affixed to the base frame with an outlet end adjacent to the upper end of the slot and centered on the slot, and a pair of movable guide plates disposed adjacent to the upper end of the slot and centered on the slot. The guide plates are movable between a closed position centered with a first spacing sufficiently greater than the feed shoe width to permit the feed shoe to lie therebetween, and an open position having a second spacing greater than the first spacing. The cable burial tool is pivotably connected to a burial sled.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

Diese Erfindung betrifft ein Kabelerdverlegungswerkzeug, das in einem Kabelerdverlegungssystem verwendet wird, insbesondere in der Anwendung der Erdverlegung von Unterwasserkabeln in dem Meeresboden.This invention relates to a cable burial tool used in a cable burial system, in particular in the application of burial of underwater cables in the sea floor.

Ein wesentlicher Teil der weltweiten transozeanischen Kommunikation wird mit Hilfe von Unterseekabeln durchgeführt, die im Meeresboden verlegt sind. Das Kabel umfasst normalerweise Abschnitte eines Signalträgers in einem Schutzmantel mit Zwischenverstärkern (Repeater genannt), die im Fall eines langen Kabels entlang der Länge des Kabels angeordnet sind. In der Vergangenheit wurden solche Kabel aus elektrischen Kupferträgern gebildet, heutzutage werden jedoch in weitem Umfang ebenfalls optische Glasfaserkabel verwendet. Kupferkabel weisen gewöhnlich einen Durchmesser von 2–4 Zoll auf. Glasfaserkabel weisen typischerweise einen kleineren Durchmesser als Kupferkabel auf, häufig haben sie einen Durchmesser von nicht mehr als 1/2 Zoll oder weniger. In beiden Fällen sind die Repeater als radiale Ausbauchungen im Kabel vorhanden, die entlang seiner Länge angeordnet sind.A substantial part of the worldwide Transoceanic communication is using submarine cables carried out, that are laid in the seabed. The cable usually includes Sections of a signal carrier in a protective jacket with repeaters (called repeaters) that are arranged along the length of the cable in the case of a long cable. In the past, such cables were made from electrical copper carriers, Nowadays, however, optical fiber cables are also becoming widely used used. Copper cables usually have a diameter of 2-4 inches on. Fiber optic cables typically have a smaller diameter as copper cables, often have they are no more than 1/2 inch or less in diameter. In both cases the repeaters are available as radial bulges in the cable, the along its length are arranged.

Obwohl das Unterseekabel auf die Oberfläche des Meeresbodens gelegt werden kann, wird für die meisten Anwendungen bevorzugt, das Kabel einen Fuß oder mehr unter dem Meeresboden zu verlegen. Ein Kabel, das auf der Oberfläche des Meeresbodens liegt, ist anfällig für Beschädigungen aufgrund von ungünstigen Strömungen, Meeresverschmutzung, Fischbissen und Fischfang-Aktivitäten. Ein Verlegen des Kabels im Meeresboden vermeidet diese Arten von potenzieller Beschädigung des Kabels.Although the submarine cable on the surface of the seabed is preferred for most applications the cable a foot or to lay more under the seabed. A cable that runs on the surface of the Seabed is vulnerable for damage due to unfavorable currents, Marine pollution, fish bites and fishing activities. On Laying the cable in the ocean floor avoids these types of potential damage of the cable.

Im Laufe der Jahre ist eine große Anzahl von Verfahren zur Erdverlegung von Kabeln im Meeresboden verwendet worden. Diese Verfahren erfordern das Ausheben eines Grabens im Meeresboden, das Einführen des Kabels in den Graben und das Schließen des Grabens. Das Verlegen wird in Tiefen von bis zu mehreren tausend Fuß unterhalb der Wasseroberfläche ausgeführt. Die Kabelerdverlegungsverfahren umfassen die Verwendung von geschleppten Unterwasserfahrzeugen, wie beispielsweise Schlitten, ferngesteuerten Fahrzeugen und Raupen, die auf der Oberfläche des Meeresbodens fahren.Over the years, a large number of methods for laying cables in the seabed Service. These procedures require digging a trench in the Seabed, the launch of the cable in the trench and closing the trench. The embarrassment is carried out at depths of up to several thousand feet below the water surface. The Cable burial methods include the use of towed Submarine vehicles, such as sledges, are remote controlled Vehicles and caterpillars that travel on the surface of the seabed.

Die eropäische Patentschrift Nr. EP-A-801 176 offenbart eine Kabelverlegungsvorrichtung, die ein schwenkbares anhebbares Versenkungsrad umfasst, das in einer Zufuhrdruckvorrichtung angeordnet ist, die der Rille folgt, die von dem Pflug gegraben wird.European Patent No. EP-A-801 176 discloses a cable laying device that has a pivotable raisable submersible wheel included in a feed printing device is arranged, which follows the groove dug by the plow.

Die amerikanische Patentschrift Nr. US-A-4,012,918 offenbart ein Unterseekabelverlegungssystem mit einer Unterwasserkabelverlegungsvorrichtung, die von einem Kabelverlegungsschiff den Meeresboden entlang geschleppt wird.U.S. Patent No. US-A-4,012,918 discloses an underwater cable laying system with an underwater cable laying device, being towed along the ocean floor by a cable-laying ship becomes.

Während alle zur Verfügung stehenden Verfahren betriebsfähig sind, weisen sie Beschränkungen auf, insbesondere wenn es sich bei dem zu verlegenden Kabel um ein optisches Glasfaserkabel handelt. Wenn die optische Glasfaser im Meeresboden verlegt wird, muss eine Maßnahme getroffen werden, um die Repeater mit dem größeren Durchmesser durch die Kabelerdverlegungsvorrichtung zu führen. Es bestehen typischerweise Beschränkungen hinsichtlich des Mindestbiegeradius und der Höchstbelastung, die auf das optische Glasfaserkabel ausgeübt werden dürfen und die bei bestehenden Kabelerdverlegungsvorrichtungen nicht erfüllt werden. Bestehende Kabelerdverlegungssysteme neigen zudem zu Komplexität, was zu Problemen hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Systems führt. Des Weiteren verpflichten wirtschaftliche Erwägungen zu einer Kabelerdverlegungsvorrichtung, die bei einer möglichst hohen linearen Bewegungsgeschwindigkeit betrieben werden kann.While all available standing procedures operational they have restrictions on, especially if the cable to be laid is a optical fiber cable. If the optical fiber in the If seabed is laid, a measure must be taken to the repeaters with the larger diameter through the cable burial device. They typically exist restrictions regarding the minimum bending radius and the maximum load that can be applied to the optical fiber cables exercised may be and which are not met with existing cable burial equipment. Existing cable burial systems tend to be complex, too System reliability issues. Furthermore undertake economic considerations to a cable burial device that if possible high linear movement speed can be operated.

Daher besteht ein Bedarf für ein verbessertes Kabelerdverlegungssystem, insbesondere zur Verwendung bei der Erdverlegung von faseroptischen Kabeln mit in regelmäßigen Abständen angeordneten Repeatern. Die vorliegende Erfindung erfüllt diesen Bedarf und stellt des Weiteren verwandte Vorteile bereit.Therefore, there is a need for an improved one Cable burial system, especially for use in burial of fiber optic cables with repeaters arranged at regular intervals. The present invention is accomplished this need and also provides related benefits.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung schafft ein Kabelerdverlegungswerkzeug und ein Kabelerdverlegungssystem, die besonders nützlich bei der Erdverlegung von Kabeln im Meeresboden sind. Das Kabelerdverlegungssystem kann betrieben werden, um eine große Bandbreite von Unterwasserkabelarten zu verlegen, einschließlich solche mit einem relativ kleinen Durchmesser, wie beispielsweise optische Glasfaserkabel, die typischerweise einen Durchmesser von etwa 1,52 mm bis etwa 15,88 mm (etwa 0,06 Zoll bis etwa 0,625 Zoll) aufweisen. Die Erdverlegung des Kabels wird in einer Tiefe von bis zu einigen Fuß im Meeresboden durchgeführt, was für die meisten Anwendungen ausreichend ist. Das Kabelerdverlegungssystem kann verwendet werden, um Kabel mit radial vergrößerten Eigenschaften, wie beispielsweise Repeater, zu verlegen, die in variierenden Abständen entlang der Länge des Kabels angeordnet sind. Das in dem System verwendete Kabelerdverlegungswerkzeug ist viel kleiner und weniger kostspielig als Erdverlegungsvorrichtungen des Stands der Technik. Das Kabelerdverlegungswerkzeug weist weniger bewegliche Teile und Stellglieder auf als Erdverlegungsvorrichtungen des Stands der Technik und ist daher weniger komplex, weniger anfällig für Defekte und widerstandsfähiger.The present invention provides a cable burial tool and a cable burial system, the particularly useful when laying cables in the seabed. The cable burial system can be operated to accommodate a wide range of submarine cable types embarrassed, including those with a relatively small diameter, such as optical fiber cables, typically with a diameter of about 1.52 mm to about 15.88 mm (about 0.06 inches to about 0.625 inches) exhibit. The cable is laid at a depth of up to to a few feet in Seabed carried out what kind of most applications is sufficient. The cable burial system can be used to make cables with radially enlarged properties, such as Repeaters, to be laid at varying intervals along the length of the Cables are arranged. The cable burial tool used in the system is much smaller and less expensive than burial equipment state of the art. The cable burial tool has less moving parts and actuators as buried equipment state of the art and is therefore less complex, less prone to defects and more resistant.

Gemäß der Erfindung umfasst ein Kabelerdverlegungssystem ein Kabelerdverlegungswerkzeug, ein Erdverlegungsfahrzeug wie beispielsweise einen Unterwasserschlitten, auf dem das Kabelerdverlegungswerkzeug gestützt wird, und eine Kabelzufuhrwinde, die das Kabel von einer Versorgungsvorrichtung dem Kabelerdverlegungswerkzeug zuführt. Das Kabelerdverlegungswerkzeug umfasst einen Grundrahmen und ein Schwert, das sich abwärts von dem Grundrahmen erstreckt und eine externe Führungskante umfasst. Das Schwert weist einen vertikal ausgerichteten inneren Schlitz mit einer Schlitzbreite auf. Der Schlitz weist ein oberes Ende an der Oberseite des Schwertes und ein unteres Ende an der Unterseite des Schwertes auf. Eine Zufuhrdruckvorrichtung weist einen bogenförmigen Zufuhrdruckvorrichtungsumfang und eine Zufuhrdruckvorrichtungsbreite auf, die kleiner ist als die Schlitzbreite des Schwertes. Die Zufuhrdruckvorrichtung ist gelenkig mit dem Grundrahmen verbunden und ist zwischen einer abgesenkten Position, in der die Zufuhrdruckvorrichtung innerhalb des Schlitzes liegt, und einer erhöhten Position, in der die Zufuhrdruckvorrichtung außerhalb des Schlitzes liegt, drehbar. Eine Führung dient zur Führung eines Kabels in den Schlitz in Berührung mit dem Zufuhrdruckvorrichtungsumfang, wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung in der abgesenkten Position befindet.According to the invention, a cable burial system includes a cable burial tool, such as an underground burial vehicle an underwater sled on which the cable-laying tool is supported, and a cable feed winch which feeds the cable from a supply device to the cable-laying tool. The cable burial tool includes a base frame and a sword that extends downward from the base frame and includes an external leading edge. The sword has a vertically oriented inner slot with a slot width. The slot has an upper end at the top of the sword and a lower end at the bottom of the sword. A feeder has an arcuate feeder perimeter and a feeder width that is less than the slit width of the sword. The feeder is hinged to the base frame and is rotatable between a lowered position in which the feeder is within the slot and an elevated position in which the feeder is outside the slot. A guide is used to guide a cable into the slot in contact with the feed pressure device periphery when the feed pressure device is in the lowered position.

Die Führung umfasst vorzugsweise einen Zufuhrtrichter, der am Grundrahmen befestigt ist, und ein paar bewegliche Führungsplatten, die benachbart zum oberen Ende des Schlitzes angeordnet und mittig im Schlitz positioniert sind. Der Zufuhrtrichter weist ein Auslassende benachbart zu einem oberen Ende der Führungsplatten und mittig an dem Schwert angeordnet auf. Die Führungsplatten sind zwischen einer geschlossenen Position mit einem ersten Abstand, der ausreichend größer als die Zufuhrdruckvorrichtungsbreite ist, um die Anordnung der Zufuhrdruckvorrichtung dazwischen zu ermöglichen, und einer offenen Position mit einem zweiten Abstand, der größer als der erste Abstand ist, beweglich. Wenn die Führungsplatten geschlossen sind, wird das Kabel in den Schwertschlitz und in Kontakt mit dem Zufuhrdruckvorrichtungsumfang geführt. Wenn die Führungsplatten geöffnet sind, können das Kabel und eine radiale Vergrößerung, wie beispielsweise der Repeater, durch die Zufuhrdruckvorrichtung, jedoch nicht durch den Schlitz geführt werden.The leadership preferably includes a feed hopper attached to the base frame and a pair of movable guide plates, which are located adjacent to the top of the slot and centrally are positioned in the slot. The feed hopper has an outlet end adjacent to an upper end of the guide plates and in the middle arranged on the sword. The guide plates are between one closed position with a first distance that is sufficient larger than the feeder width is by the placement of the feeder in between to allow and an open position with a second distance greater than the first distance is agile. When the guide plates are closed, the cable is in the sword slot and in contact with the feeder scope guided. If the guide plates open are, can the cable and a radial enlargement, such as the repeater, through the feed pressure device, however, do not pass through the slot.

Bei Betrieb wird das Schwert in den Meeresboden abgesenkt und daraufhin durch den Boden und die Felsen auf dem Meeresboden vorwärts gezogen. Wenn das Schwert vorwärts bewegt wird, öffnet es einen schmalen Graben im Boden. Das zu verlegende Kabel wird durch den Zufuhrtrichter, zwischen die Führungsplatten und in den Abstand zwischen der inneren Wand des Schlitzes und dem äußeren Umfang der Zufuhrdruckvorrichtung geführt, wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung in der abgesenkten Position befindet. Das Kabel wird zum unteren Ende des Schlitzes geführt und tritt aus dem Schwertschlitz in dem Freiraum unterhalb der Oberfläche des Bodens aus, der durch die vertikale Position des unteren Endes des Schlitzes definiert wird. Wenn das Schwert vorwärts bewegt wird, wird das Kabel aus der nach hinten gerichteten Seite des Schwertes abgegeben. Der Grundrahmen ist vorzugsweise gelenkig mit dem Erdverlegungsschlitten verbunden, so dass der Winkel, in dem das Kabel aus dem Schwert austritt und in den Meeresboden eintritt, durch Variieren des Drehwinkels zwischen dem Grundrahmen und der Schleppverbindung des Erdverlegungsschlittens gesteuert werden kann. Diese gelenkige Einstellung gleicht Abweichungen unter Wasser in der Erdverlegungstiefe im Meeresboden aus und ermöglicht, dass das Kabel stets parallel zu der Oberfläche des Meeresbodens verlegt wird.In operation, the sword is in the The ocean floor is lowered and then through the bottom and the rocks forward on the ocean floor drawn. If the sword is forward is moved, it opens a narrow trench in the ground. The cable to be laid is through the feed hopper, between the guide plates and into the distance between the inner wall of the slot and the outer periphery of the feed pressure device guided, when the feed pressure device is in the lowered position located. The cable goes to the bottom of the slot and emerges from the sword slot in the free space below the surface of the Floor made by the vertical position of the lower end of the Slot is defined. If the sword is moved forward, the cable will released from the rear-facing side of the sword. The The base frame is preferably articulated with the underground laying slide connected so that the angle at which the cable exits the sword and enters the ocean floor by varying the angle of rotation between the base frame and the towing connection of the underground carriage can be controlled. This articulated attitude equates to deviations underwater at the depth of the seabed and allows that the cable is always laid parallel to the surface of the seabed becomes.

Wenn das Kabel abgegeben und im Boden verlegt wird und eine radiale Vergrößerung, wie beispielsweise ein Repeater, das Kabelerdverlegungswerkzeug erreicht, wird die Zufuhrdruckvorrichtung in die angehobene Position gedreht und die Führungsplatten werden in ihre geöffnete Position bewegt. Der Repeater wird durch den Zufuhrtrichter, zwischen die geöffneten Führungsplatten und über die Basis des Rahmens geführt. Der Repeater wird dabei durch das Kabelerdverlegungswerkzeug geführt, so dass er auf der Oberfläche des Meeresbodens liegt. Nachdem der Repeater durch das Kabelerdverlegungswerkzeug geführt wurde, werden die Führungsplatten geschlossen, um das Kabel mit dem Schwertschlitz und dem Zufuhrdruckvorrichtungsumfang auszurichten, und die Zufuhrdruckvorrichtung wird in die abgesenkte Position heruntergedreht, wodurch das Kabel in den Schwertschlitz zurückgeführt wird, so dass es wiederum erdverlegt wird, wenn es nach hinten aus dem Schwert abgegeben wird.When the cable is released and laid in the floor and a radial enlargement, such as a repeater, the cable burial tool reached, the feed pressure device is in the raised position rotated and the guide plates are in their open Position moved. The repeater is through the feed hopper, between the open ones guide plates and over guided the base of the frame. The repeater is guided through the cable laying tool, see above that he's on the surface of the sea floor. After the repeater through the cable burial tool guided was the guide plates closed to the cable with the sword slot and the feeder scope align, and the feed pressure device is lowered into the Position turned down, causing the cable to enter the sword slot is returned so that it will be buried again when it comes out of the back Sword is given.

Ein Problem ist der potenzielle Reibungsverschleißkontakt zwischen dem Kabel und den in Kontakt stehenden Teilen des Kabelerdverlegungswerkzeugs. Der Reibungsverschleißkontakt sollte minimiert werden, um sowohl eine Beschädigung des Kabels zu vermeiden als auch den Verschleiß des Kabelerdverlegungswerkzeugs zu verringern. Um die Wirkungen von Reibung und Verschleiß zu verringern, wird ein Wasserlager auf dem Zufuhrdruckvorrichtungsumfang erzeugt, das den größten Reibungskräften zwischen dem Kabel und dem Kabelerdverlegungswerkzeug ausgesetzt ist. Um ein solches Lager herzustellen, ist die Zufuhrdruckvorrichtung als Verteiler konstruiert und es sind Düsen auf dem Zufuhrdruckvorrichtungsumfang vorgesehen, der von dem Kabel berührt wird. Unter Druck stehendes Wasser wird aus dem inneren Verteiler der Zufuhrdruckvorrichtung und aus den Düsen herausgedrückt und drückt gegen das Kabel, um als Flüssigkeitslager zu dienen. Je größer der Wasserdruck durch die Lagerdüsen, desto größer die Verringerung der Reibung des Kabels, das gegen den Umfang der Zufuhrdruckvorrichtung drückt.One problem is the potential for fretting contact between the cable and the contacting parts of the cable burying tool. The frictional wear contact should be minimized to avoid both damage to the cable as well as the wear of the Reduce cable laying tool. To the effects of Friction and wear too will decrease, a water store on the feeder scope generates the greatest frictional forces between exposed to the cable and the cable burying tool. Around To manufacture such a bearing is the feed pressure device as Manifold constructed and there are nozzles on the feeder scope provided that is touched by the cable. Pressurized Water becomes from the internal manifold of the feed pressure device and out of the nozzles forced out and presses against the cable to act as a liquid bearing to serve. The greater the water pressure through the bearing nozzles, the bigger the Reduce the friction of the cable against the circumference of the feed pressure device suppressed.

Der vorliegende Lösungsweg ist für die Verwendung mit einer Kabelzufuhrwinde geeignet, die entweder von einem Schiff versorgt wird, das den Erdverlegungsschlitten und den Grundrahmen schleppt, oder bei der es sich um eine Kabelzufuhrwinde handelt, die auf dem Erdverlegungsschlitten angeordnet ist. Im ersten Fall kann die Kabelzufuhr so konstruiert sein, dass sie dem Kabel eine bestimmte Form verleiht, bevor es in die Führung des Kabelerdverlegungswerkzeugs eintritt. In einem bevorzugten Fall wird das Kabel in eine im Verhältnis zu der Krümmung, die das Kabel erfährt, wenn es durch das Kabelerdverlegungswerkzeug geführt wird, umgekehrte, im Allgemeinen gekrümmte Seillinienform gedrückt. Diese umgekehrte Seillinienkrümmung verhindert ein Verwickeln und Verschmutzen des Kabels am Erdverlegungsschlitten und am Erdverlegungswerkzeug.The present approach is suitable for use with a cable winch that is either powered by a ship that is Grounding sled and the base frame drags, or which is a cable feed winch that is located on the grounding sled. In the first case, the cable feed can be designed to give the cable a certain shape before it enters the guide of the cable-laying tool. In a preferred case, the cable is pressed into a generally curved rope line shape that is inverted relative to the curvature experienced by the cable as it is passed through the cable burial tool. This reverse rope line curvature prevents tangling and contamination of the cable on the underground laying sled and on the underground laying tool.

Das Kabelerdverlegungssystem der Erfindung ermöglicht die gesteuerte Erdverlegung von Kabeln unterschiedlicher Arten im Meeresboden, einschließlich Kabeln mit kleinem Durchmesser und radial vergrößerten Elementen, wie beispielsweise Repeater, die entlang der Länge des Kabels angeordnet sind. Die Vorrichtung ermöglicht die Erdverlegung von Kabel sowohl bei niedriger als auch hoher Geschwindigkeit von 5 Knoten oder mehr. Andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlicheren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die die Prinzipien der Erfindung beispielhaft veranschaulichen. Der Bereich der Erfindung ist jedoch nicht auf diese bevorzugte Ausführungsform beschränkt.The cable burial system of the Invention enables Controlled burial of cables of different types in the Seabed, including Small diameter cables with radially enlarged elements such as Repeaters that run along the length of the cable are arranged. The device enables underground installation of Cable both at low and high speed of 5 Knots or more. Other properties and advantages of the present Invention will become apparent from the following more detailed description of the preferred embodiment in connection with the attached Drawings can be seen which exemplify the principles of the invention illustrate. However, the scope of the invention is not limited to this preferred embodiment limited.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS

1 ist ein Seitenaufriss eines Unterwasserkabels; 1 is a side elevation of an underwater cable;

2 ist eine schematische Ansicht eines Kabels, das mit Hilfe des Kabelerdverlegungssystems der Erfindung in einem Unterwasserboden verlegt wird; 2 Fig. 3 is a schematic view of a cable that is laid in an underwater floor using the cable burial system of the invention;

3A–3B sind schematische Seitenrisse eines Erdverlegungsschlittens und eines Kabelerdverlegungswerkzeugs, wobei 3A das Kabelerdverlegungswerkzeug zur Lagerung in einer angehobenen Position veranschaulicht und 3B das Kabelerdverlegungswerkzeug zur Erdverlegung des Kabels in einer abgesenkten Position veranschaulicht; 3A-3B are schematic side elevations of a burial sled and a cable burial tool, wherein 3A illustrates the cable burial tool for storage in a raised position; and 3B illustrates the cable burial tool for burying the cable in a lowered position;

4 ist eine perspektivische Ansicht des Kabelerdverlegungswerkzeugs, das zur Erdverlegung von Kabel konfiguriert ist; 4 Figure 3 is a perspective view of the cable burial tool configured to buried cables;

5 ist eine perspektivische Ansicht des Kabelerdverlegungswerkzeugs, das so konfiguriert ist, dass ein Repeater durch dieses hindurch geführt werden kann; 5 Figure 3 is a perspective view of the cable burial tool configured to allow a repeater to pass through it;

6 ist ein Aufriss der Zufuhrdruckvorrichtung, des Schwertes und des Kabels, der entlang der Linie 6–6 aus 3A genommen ist, wobei sich die Zufuhrdruckvorrichtung in der abgesenkten Position befindet; 6 Figure 6 is an elevation of the feed press, sword and cable taken along line 6-6 3A is taken with the feed pressure device in the lowered position;

7 ist eine Endansicht des Zufuhrtrichters, die entlang der Linie 7–7 aus 3A genommen ist; und 7 is an end view of the hopper taken along the line 7-7 from 3A is taken; and

8 ist ein Ablaufblockdiagramm eines bevorzugten Verfahrens zur Erdverlegung von Kabel gemäß der Erfindung. 8th Figure 10 is a flow block diagram of a preferred method of burying cables in accordance with the invention.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

1 stellt ein Unterwasserkabel 20 der Art dar, die für die Erdverlegung unter Verwendung des Kabelerdverlegungssystems der Erfindung geeignet ist. Das Kabel 20 umfasst einen im Allgemeinen zylindrischen Kabelkörper 22 mit optischen Fasern 24 oder elektrischen Kupferleitern, die in einem äußeren Schutzmantel 26 enthalten sind. Das Kabel 20 ist entlang seiner Länge durch einen Repeater 38 radial vergrößert, der im Wesentlichen ein Verstärker für die Signale ist, die in den optischen Fasern 24 oder den elektrischen Leitern übertragen werden. Bei einem typischen Fall eines faseroptischen Kabels, der bevorzugten Anwendung, weist der Kabelkörper 22 einen Durchmesser von etwa 0,152 bis etwa 1,588 cm (0,06 bis etwa 0,625 Zoll) auf, und der Repeater 28 weist einen Durchmesser von etwa 7,62–22,86 cm (3–9 Zoll) und eine Länge von etwa 121,92 cm (48 Zoll) auf. Diese Maße sind zur Veranschaulichung der bevorzugten Ausführungsform und nicht zum Zweck der Beschränkung bereitgestellt. 1 provides an underwater cable 20 of the type suitable for burial using the cable burial system of the invention. The cable 20 comprises a generally cylindrical cable body 22 with optical fibers 24 or electrical copper conductors in an outer protective jacket 26 are included. The cable 20 is along its length through a repeater 38 radially enlarged, which is essentially an amplifier for the signals contained in the optical fibers 24 or transferred to the electrical conductors. In a typical case of a fiber optic cable, the preferred application, the cable body has 22 about 0.152 to about 1.588 cm (0.06 to about 0.625 inches) in diameter, and the repeater 28 has a diameter of about 7.62-22.86 cm (3-9 inches) and a length of about 121.92 cm (48 inches). These measures are provided to illustrate the preferred embodiment and not for the purpose of limitation.

2 stellt ein bevorzugtes Kabelerdverlegungssystem 30 gemäß der Erfindung zur Erdverlegung von Kabel, wie beispielsweise dem Kabel 20, unterhalb eines Meeresbodens 32 dar. (Wie hierin im Zusammenhang mit dem Kabelerdverlegungssystem der Erfindung verwendet, bezeichnet ein „erdverlegtes" Kabel ein Kabel, dessen Kabelkörper 22 unter der Oberfläche des Meeresbodens 32 verlegt ist und dessen Repeater 28 auf der Oberfläche des Meeresbodens 32 liegen. Der „Meeresboden" 32 umfasst den Boden jedes Gewässers, das zur Erdverlegung eines Kabels geeignet ist.) Das Kabelerdverlegungssystem 30 umfasst einen Erdverlegungsschlitten 34, der mit Hilfe einer Versorgungsleitung 38 hinter einem Oberflächenschiff 36 her geschleppt wird. Der Erdverlegungsschlitten 34 wird in Vorwärtsrichtung die Oberfläche des Meeresbodens 32 entlang geschleppt. Der Erdverlegungsschlitten 34 kann, wie veranschaulicht, für die vorliegenden Zwecke ebenfalls von einer Oberflächenplattform aus geschleppt werden, mit einem eigenen Antrieb versehen sein oder von einem Unterwasserfahrzeug geschleppt werden. Ein Kabelerdverlegungswerkzeug 40 ist gelenkig mit dem Erdverlegungsschlitten 34 verbunden. Das Kabel 20 wird von einer Kabelzufuhrwinde 42 zugeführt, die, wie gezeigt, an dem Schift 36 befestigt ist oder an dem Erdverlegungsschlitten 34 befestigt sein kann. Die Kabelzufuhrwinde 42 umfasst eine Versorgungvorrichtung des Kabels 20, wie beispielsweise eine Trommel, um die das Kabel 20 gewickelt ist, mit einem regelbaren Motor, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit der das Kabel 20 von der Versorgungsvorrichtung zugeführt wird. Die Kabelzufuhrwinde 42 führt das Kabel 20 vorzugsweise so zu, dass es, wie veranschaulicht, einer umgekehrten, im Allgemeinen seillinienförmigen Krümmung von der Kabelzufuhrwinde 42 zu dem Kabelerdverlegungswerkzeug 40 folgt. Diese umgekehrte Seillinienkrümmung wird beibehalten, indem das Kabel so zugeführt wird, dass eine übermäßige Länge des Kabels über die Länge hinaus, die erforderlich ist, damit es sich in einer geraden Linie von dem Schift 36 zum Kabelerdverlegungswerkzeug 40 erstreckt, aufrecht erhalten wird. Die umgekehrte Seillinienkrümmung des Kabels 20 zwischen dem Schiff 36 und dem Kabelerdverlegungswerkzeug 40 steht im Verhältnis zu der Krümmung, die das Kabel 20 erfährt, wenn es durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 geführt wird, was nachfolgend erörtert wird. Die umgekehrte Seillinienkrümmung des Kabels verhindert, dass sich das Kabel in der Versorgungsleitung 38, dem Erdverlegungsschlitten 34 oder dem Kabelerdverlegungswerkzeug 40 verheddert oder verschmutzt. Das Kabel 20 läuft von der Kabelzufuhrwinde 42 zu dem Kabelerdverlegungswerkzeug 40, das das Kabel 20 bis zu einigen Fuß unter der Oberfläche des Meeresbodens 32 verlegt. 2 represents a preferred cable burial system 30 according to the invention for laying cables, such as the cable 20 , below a sea floor 32 (As used herein in connection with the cable burial system of the invention, an "buried" cable means a cable whose cable body 22 under the surface of the ocean floor 32 is installed and its repeater 28 on the surface of the ocean floor 32 lie. The "seabed" 32 covers the bottom of any body of water that is suitable for burying a cable.) The cable burial system 30 includes a burial sled 34 using a supply line 38 behind a surface ship 36 is dragged here. The underground laying sledge 34 becomes the surface of the sea floor in the forward direction 32 dragged along. The underground laying sledge 34 can, as illustrated, also be towed from a surface platform for the present purposes, be provided with its own drive or be towed by an underwater vehicle. A cable burial tool 40 is articulated with the underground laying sled 34 connected. The cable 20 is powered by a cable winch 42 fed which, as shown, on the boat 36 is attached or to the burial sled 34 can be attached. The cable feed winch 42 comprises a supply device for the cable 20 , such as wise a drum around which the cable 20 is wound with an adjustable motor to control the speed at which the cable 20 is supplied by the supply device. The cable feed winch 42 leads the cable 20 preferably such that, as illustrated, there is an inverted, generally rope-line curve from the cable feed winch 42 to the cable burial tool 40 follows. This reverse rope line curvature is maintained by feeding the cable so that an excessive length of the cable extends beyond the length required to be in a straight line from the boat 36 to the cable burial tool 40 extends, is maintained. The reverse rope line curvature of the cable 20 between the ship 36 and the cable burial tool 40 is related to the curvature that the cable 20 learns when it through the cable burial tool 40 is performed, which is discussed below. The reverse rope line curvature prevents the cable from being in the supply line 38 , the underground laying sled 34 or the cable burial tool 40 tangled or dirty. The cable 20 runs from the cable feed winch 42 to the cable burial tool 40 that the cable 20 up to a few feet below the surface of the ocean floor 32 laid.

3A und 3B stellen den Erdverlegungsschlitten 34 und das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 ausführlicher dar. (In 3A und 3B ist die Zufuhrdruckvorrichtung, die im Folgenden erörtert wird, in ihrer angehobenen Position gezeigt.) Der Erdverlegungsschlitten 34 ist eine Stahlrahmenkonstruktion, die mit Hilfe der Versorgungsleitung 38 in der in 3A und 3B angezeigten Vorwärtsrichtung den Meeresboden 32 entlang geschleppt wird. Das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 ist an einem Drehbolzen 50 gelenkig mit dem Erdverlegungsschlitten 34 verbunden. Die relative Winkelposition des Kabelerdverlegungswerkzeugs 40 und des Erdverlegungsschlittens 34 wird durch ein Stellglied bestimmt, das vorzugsweise einen Werkzeugwinkelsteuerzylinder 52a und einen Schleppverbindungszylinder 52b umfasst, die zusammenwirkend die Drehung des Kabelerdverlegungswerkzeugs 40 um den Drehbolzen 50 bewirken. Die Winkelposition des Kabelerdverlegungswerkzeugs 40 bestimmt den Winkel, in dem das Kabel 20 aus dem Kabelerdverlegungswerkzeug 40 abgegeben wird, und damit seinen Winkel im Verhältnis zum Meeresboden 32. Die Stellgliedzylinder 52a und 52b heben ebenfalls zusammenwirkend das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 in die Lagerposition aus 3A an oder senken es in die Kabelerdverlegungsposition aus 3B ab. 3A and 3B put the underground laying sled 34 and the cable burial tool 40 in more detail. (In 3A and 3B the supply pressure device, discussed below, is shown in its raised position.) The underground carriage 34 is a steel frame construction using the supply line 38 in the in 3A and 3B indicated forward direction the ocean floor 32 is dragged along. The cable burial tool 40 is on a pivot pin 50 articulated with the underground laying sled 34 connected. The relative angular position of the cable burial tool 40 and the underground laying sled 34 is determined by an actuator, which is preferably a tool angle control cylinder 52a and a drag link cylinder 52b which cooperates with the rotation of the cable burial tool 40 around the pivot pin 50 cause. The angular position of the cable burial tool 40 determines the angle at which the cable 20 from the cable burial tool 40 is given, and thus its angle in relation to the seabed 32 , The actuator cylinders 52a and 52b also work together to lift the cable burial tool 40 to the storage position 3A or lower it to the cable burial position 3B from.

Das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 ist ausführlicher in 4 –7 veranschaulicht. Das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 umfasst einen Grundrahmen 54, der ein Konstruktionsrahmen ist, der den Rest des Kabelerdverlegungswerkzeugs 40 stützt. Ein Schwert 56 erstreckt sich abwärts von dem Grundrahmen 54. Bei Betrieb erstreckt sich das Schwert 56 in den Boden des Meeresbodens 32. Die sich abwärts erstreckende Länge L des Schwertes 56 bestimmt die Tiefe des Grabens, der in den Meeresboden 32 gegraben wird, und folglich die Tiefe L_b , in der das Kabel 20 verlegt wird. Das Schwert 56 ist nicht massiv, sondern weist vielmehr einen vertikal ausgerichteten inneren Schlitz 58 mit einer Schlitzbreite W_schlitz auf (6). Wenn das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 durch den Boden des Meeresbodens 32 gezogen wird (links in den 3– 5), wird die vordere Kante 60 des Schwertes 56 bedeutenden Verschleißkräften von dem Boden, Felsen im Boden und dergleichen ausgesetzt. Dementsprechend ist die vordere Kante 60 mit einer Verschleißplatte 62 ausgestattet, die aus einem harten Material, wie beispielsweise unlegiertem Pflugscharhartstahl, besteht, um einen Widerstand gegen Verschleißbeschädigung des Schwertes 56 bereitzustellen. Der Schlitz 58 weist ein oberes Ende 64 an der Oberseite des Schwertes 56 und ein unteres Ende 66 an der Unterseite des Schwertes auf. Wenn das Kabel 20 verlegt wird, tritt es in das obere Ende 64 des Schlitzes 58 ein, das sich dicht oberhalb der Oberfläche des Meeresbodens 32 befindet, und tritt aus dem unteren Ende 66 des Schlitzes 58 aus, das sich dicht oberhalb der Unterseite des Schwertes 56 in einer Tiefe L_b unterhalb des Meeresbodens 32 befindet.The cable burial tool 40 is more detailed in 4 -7 illustrated. The cable burial tool 40 includes a basic framework 54 , which is a construction frame, the rest of the cable burial tool 40 supports. A sword 56 extends downward from the base frame 54 , The sword extends during operation 56 in the bottom of the ocean floor 32 , The downward length L of the sword 56 determines the depth of the trench in the seabed 32 is dug, and consequently the depth L _b in which the cable 20 is relocated. The sword 56 is not massive, but rather has a vertically oriented inner slot 58 with a slot _width W _slot on ( 6 ). If the cable burial tool 40 through the bottom of the ocean floor 32 is pulled (left into the 3 5 ), the front edge 60 of the sword 56 exposed to significant wear forces from the ground, rocks in the ground and the like. Accordingly, the leading edge is 60 with a wear plate 62 equipped, which consists of a hard material, such as unalloyed ploughshare high-grade steel, in order to resist wear damage to the sword 56 provide. The slot 58 has an upper end 64 at the top of the sword 56 and a lower end 66 at the bottom of the sword. If the cable 20 is laid, it enters the upper end 64 of the slot 58 one that is just above the surface of the ocean floor 32 located, and emerges from the lower end 66 of the slot 58 from that is just above the bottom of the sword 56 at a depth L _b below the sea floor 32 located.

Eine Zufuhrdruckvorrichtung 70 ist eine plattenartige Konstruktion mit einer Breite W_druckv., die typischerweise etwa 2,54 cm (1 Zoll) beträgt, und einem bogenförmigen Zufuhrdruckvorrichtungsumfang 72. Die Zufuhrdruckvorrichtung 70 ist durch eine hydraulische Rotationsvorrichtung 74 gelenkig mit dem Grundrahmen 54 verbunden, und der Umfang 72 erstreckt sich um etwa 90 Grad um den Kreis, dessen Mitte die hydraulische Rotationsvorrichtung 74 ist. Ein Abschnitt des Umfangs 72 weist einen konstanten Radius von der Mitte, die durch die hydraulische Rotationsvorrichtung 74 definiert ist, auf. Die hydraulische Rotationsvorrichtung 74 dreht die Zufuhrdruckvorrichtung 70 um die Mitte der hydraulischen Rotationsvorrichtung und damit im Verhältnis zum Grundrahmen 54 und zum Schwert 56. In einer abgesenkten Drehposition der Zufuhrdruckvorrichtung 70, die in 4 gezeigt ist, liegt ein Abschnitt der Zufuhrdruckvorrichtung 70, der Abschnitt mit dem konstanten Radius, innerhalb des Schlitzes 58 des Schwertes 56. In einer angehobenen Drehposition der Zufuhrdruckvorrichtung 70, die in 5 gezeigt ist, liegt die Zufuhrdruckvorrichtung 70 außerhalb des Schlitzes 58. W_druckv. wird so gewählt, dass sie etwas kleiner als W_schlitz ist, und zwar um einen Betrag, der ausreicht, um einen Arbeitsabstand bereitzustellen, jedoch nicht groß genug dafür ist, dass sich während des Betriebs Steine in dem Spalt verklemmen können. Vorzugsweise ist Wdruckv. etwa 0,152 cm (0,060 Zoll) kleiner als W_schlitz, so dass der Abstand auf jeder Seite der Zufuhrdruckvorrichtung 70, wenn sie in den Schlitz 58 eingeführt ist, etwa 0,76 cm (0,030 Zoll) beträgt.A feed printing device 70 is a plate-like construction with a width W _printv., which is typically about 2.54 cm (1 inch), and an arcuate feed printer scope 72 , The feed pressure device 70 is by a hydraulic rotating device 74 articulated with the base frame 54 connected, and the scope 72 extends about 90 degrees around the circle, the center of which is the hydraulic rotating device 74 is. A section of the scope 72 has a constant radius from the center by the hydraulic rotating device 74 is defined on. The hydraulic rotating device 74 rotates the feed pressure device 70 around the center of the hydraulic rotating device and thus in relation to the base frame 54 and the sword 56 , In a lowered rotational position of the feed pressure device 70 , in the 4 a portion of the feed printing device is shown 70 , the section with the constant radius, inside the slot 58 of the sword 56 , In a raised rotational position of the feed printing device 70 , in the 5 is shown, the feed printing device is located 70 outside the slot 58 , W _{pressure v.} is chosen to be slightly smaller than W _slit by an amount sufficient to provide a working distance, but not large enough for stones to jam in the gap during operation. Preferably Wdruckv. about 0.152 cm (0.060 inch) smaller than W _slot, so the distance on each side of the feeder 70 , if them in the slot 58 is approximately 0.76 cm (0.030 inches).

Die hydraulische Rotationsvorrichtung 74 dreht die Zufuhrdruckvorrichtung 70 vorzugsweise in einem derartigen Drehsinn aus der angehobenen Position in die abgesenkte Position, dass der Umfang 72 der Zufuhrdruckvorrichtung 70 sich tangential in derselben Richtung bewegt wie die Abgaberichtung des Kabels 20, wenn der Umfang 72 in das Kabel 20 eingreift, das ausgegeben wird, um es abwärts in den Schlitz 58 zu drücken. Die Zufuhrdruckvorrichtung ist daher in einer derartigen Drehrichtung drehbar, dass sich der Zufuhrdruckvorrichtungsumfang in derselben Richtung bewegt wie die Richtung der Abgabe des Kabels, wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung aus der angehobenen Position in die abgesenkte Position dreht. Das heißt, das Kabel 20, das ausgegeben wird, bewegt sich in der Abgaberichtung durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 im Allgemeinen abwärts und nach rechts in 3A und 3B, und der Umfang 72 bewegt sich ebenfalls abwärts und nach rechts, wenn er sich aus der angehobenen Position in die abgesenkte Position und an dem Punkt dreht, an dem er das Kabel 20 zuerst berührt. Anders ausgedrückt, wird die Zufuhrdruckvorrichtung in dem linksseitigen Aufriss in 3A und 3B in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung gedreht, wenn sie sich aus der angehobenen Position in die abgesenkte Position bewegt. Diese Drehbewegung wickelt das Kabel 20 stufenweise auf den Umfang 72 der Zufuhrdruckvorrichtung 70, unterstützt die Abgabe des Kabels 20 und belastet das Kabel 20 nicht, während die Abgabe fortgesetzt wird. Diese Drehbewegung unterstützt ebenfalls die Reinigung von angesammeltem Schlamm und Steinen aus dem Schlitz 58 durch Reinigung der Düsen 86b, wie im Folgenden beschrieben wird, wenn die Zufuhrdruckvorrichtung aus der angehobenen in die abgesenkte Position gedreht wird. Im Gegensatz dazu würde bei einer Drehung in entgegengesetzter Richtung aus der angehobenen Position in die abgesenkte Position (im Uhrzeigersinn in 3A und 3B) das Kabel mit einer Bewegung, die dazu neigen würde, die Abgabe des Kabels zu behindern und das Kabel zu belasten, schlagartig in den Umfang eingreifen. Eine derartige Überbeanspruchung ist potenziell schädlich für Kabel, insbesondere für faseroptische Kabel.The hydraulic rotating device 74 rotates the feed pressure device 70 preferably in such a direction of rotation from the raised position to the lowered position that the circumference 72 the feed pressure device 70 moves tangentially in the same direction as the delivery direction of the cable 20 if the scope 72 into the cable 20 engages which is issued to it down into the slot 58 to press. The supply pressure device is therefore rotatable in such a rotating direction that the supply pressure device circumference moves in the same direction as the direction of the discharge of the cable when the supply pressure device rotates from the raised position to the lowered position. That is, the cable 20 that is discharged moves in the discharge direction through the cable burial tool 40 generally down and to the right in 3A and 3B , and the scope 72 also moves down and to the right when it turns from the raised position to the lowered position and at the point where it pulls the cable 20 touched first. In other words, the feed printing device is shown in the left side elevation in FIG 3A and 3B rotated in a counterclockwise direction as it moves from the raised position to the lowered position. This rotary movement winds the cable 20 gradually over the circumference 72 the feed pressure device 70 , supports the delivery of the cable 20 and stresses the cable 20 not while dispensing continues. This rotating movement also supports the cleaning of accumulated sludge and stones from the slot 58 by cleaning the nozzles 86b , as will be described below when the feed printing device is rotated from the raised to the lowered position. In contrast, rotating in the opposite direction from the raised position to the lowered position (clockwise in 3A and 3B ) abruptly engage the cord with a movement that would tend to hinder the delivery of the cord and strain the cord. Such overuse is potentially harmful to cables, particularly fiber optic cables.

Die Zufuhrdruckvorrichtung 70 ist vorzugsweise als ein hohler Wasserverteiler mit Wasserdüsenöffnungen 86 auf dem Umfang und an der Seite der Zufuhrdruckvorrichtung 70 gebildet. Bei einer bevorzugten Form weist die Zufuhrdruckvorrichtung 70 eine Konstruktion auf, wie sie in 6 gezeigt ist. Diese Zufuhrdruckvorrichtung 70 weist ein Mittelgehäuse 78 mit einem Paar Zufuhrdruckvorrichtungsplatten 80, eine auf jeder Seite des Mittelgehäuses 78, auf. Das Mittelgehäuse 78 und die Zufuhrdruckvorrichtungsplatten 80 grenzen einen Verteiler 82 in dem Mittelgehäuse 78 ab. Das Mittelgehäuse 78 erstreckt sich radial um einen kleineren Abstand als die Zufuhrdruckvorrichtungsplatten 80, so dass das Mittelgehäuse 78 und die Zufuhrdruckvorrichtungsplatten 80 zusammenwirkend einen Kabelführungskanal 84 auf dem Zufuhrdruckvorrichtungsumfang 72 abgrenzen. Das Mittelgehäuse 78 ist in Querrichtung konkav entlang des Umfangs 72 etwa entsprechend dem Radius des Kabels 20 gekrümmt, so dass eine gekerbte Oberfläche bereitgestellt wird, in der das Kabel 20 verläuft. Das Kabel 20 wird in dem Kabelführungskanal 84 aufgenommen und von diesem geführt.The feed pressure device 70 is preferably as a hollow water distributor with water nozzle openings 86 on the circumference and on the side of the feed printing device 70 educated. In a preferred form, the feed pressure device 70 a construction as in 6 is shown. This feed printing device 70 has a middle housing 78 with a pair of feed pressure device plates 80 , one on each side of the center case 78 , on. The middle housing 78 and the feed printer plates 80 limit a distributor 82 in the middle housing 78 from. The middle housing 78 extends radially a smaller distance than the feeder plates 80 so the middle case 78 and the feed printer plates 80 interacting a cable routing channel 84 on the feeder device scope 72 delimit. The middle housing 78 is concave in the transverse direction along the circumference 72 approximately according to the radius of the cable 20 curved so that a notched surface is provided in which the cable 20 runs. The cable 20 is in the cable routing channel 84 recorded and led by this.

Die Zufuhrdruckvorrichtung 70 dreht sich nicht fortwährend, während das Kabel 20 während des Erdverlegungsvorgangs über sie hinwegläuft, und das Kabel 20 wird gegen den Zufuhrdruckvorrichtungsumfang 72 gedrückt. Das Ergebnis sind Reibungskräfte, die dazu neigen, sowohl den äußeren Schutzmantel 26 des Kabels 20 als auch die Oberfläche des Zufuhrdruckvorrichtungsumfangs 72 zu verschleißen. Die Reibungskräfte vergrößern ebenfalls die axiale Kraft auf das Kabel 20. Um die Reibungsbelastung zu minimieren, erstreckt sich eine Reihe von Düsen 86a, die sich entlang des Umfangs des Zufuhrdruckvorrichtungsumfangs 72 befinden, zwischen der äußeren Fläche des Umfangs 72 und dem mittleren Hohlraum 82. Während des Betriebs wird der Verteiler 82 mit Hilfe einer Wasserquelle unter Druck gesetzt, so dass Druckwasser aus den Wasserdüsen 86a hinaus und gegen die Oberfläche des Kabels 20 fließt. Die resultierende Kraft dient als Wasserlager zur Verringerung der Reibungskraft und damit des Verschleißes des Kabels und der Zufuhrdruckvorrichtung sowie der axialen Belastung auf das Kabel 20. Zusätzlich sind Wasserreinigungsdüsen 86b entlang der vorderen Kante der Zufuhrdruckvorrichtung 70 angeordnet, die dazu dienen, angesammelten Schlamm und Steine aus dem Schlitz 58 zu waschen, wenn die Zufuhrdruckvorrichtung 70 aus ihrer angehobenen Position in die abgesenkte Position gedreht wird.The feed pressure device 70 does not rotate continuously while the cable 20 runs over them during the burial process, and the cable 20 is against the feeder scope 72 pressed. The result is frictional forces that tend to both the outer sheath 26 of the cable 20 as well as the surface of the feed printer scope 72 to wear out. The frictional forces also increase the axial force on the cable 20 , A number of nozzles extend to minimize friction 86a that extend along the perimeter of the feeder device perimeter 72 located between the outer surface of the circumference 72 and the middle cavity 82 , During operation, the distributor 82 pressurized with the help of a water source so that pressurized water from the water jets 86a out and against the surface of the cable 20 flows. The resulting force serves as a water bearing to reduce the frictional force and thus the wear of the cable and the feed pressure device as well as the axial load on the cable 20 , In addition there are water cleaning nozzles 86b along the front edge of the feed printing device 70 arranged, which serve to collect accumulated mud and stones from the slot 58 wash when the feed pressure device 70 is rotated from its raised position to the lowered position.

Eine Führung 88 dient dazu, das Kabel 20 in den Schlitz 58 und in Kontakt mit dem Zufuhrdruckvorrichtungsumfang 72 zu führen, wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in der abgesenkten Drehposition befindet, die in 4 gezeigt ist, jedoch zu ermöglichen, dass der Repeater 28 durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 geführt wird, wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in der angehobenen Drehposition befindet, wie in 5 gezeigt. Die Führung 88 umfasst zwei Hauptkomponenten. Die erste Komponente ist ein Zufuhrtrichter 90, der am Grundrahmen 54 befestigt ist und im Allgemeinen eine Trichterform mit einem großen Einlassende 92 und einem kleineren Auslassende 94 aufweist. Beide Enden 92 und 94 weisen eine ausreichende Größe auf, um zu ermöglichen, dass sowohl das Kabel 20 als auch der Repeater 28 durch sie hindurchgeführt werden. Das Auslassende 94 ist benachbart zu und mittig auf dem oberen Ende 64 des Schlitzes 58 angeordnet. Das Kabel 20, das in den Zufuhrtrichter 90 eintritt, bewegt sich durch das Auslassende 94 und zu der durch dieses definierten Stelle.A tour 88 serves the cable 20 in the slot 58 and in contact with the feeder device scope 72 to guide when the feed pressure device 70 is in the lowered rotational position, which in 4 is shown, however, to allow the repeater 28 through the cable burial tool 40 is guided when the feed pressure device 70 is in the raised rotational position, as in 5 shown. The leadership 88 comprises two main components. The first component is a feed hopper 90 that on the base frame 54 and is generally a funnel shape with a large inlet end 92 and a smaller outlet end 94 having. Both ends 92 and 94 are of sufficient size to allow both the cable 20 and the repeater 28 to be passed through them. The outlet end 94 is adjacent to and centered on the top 64 of the slot 58 arranged. The cable 20 that into the hopper 90 enters, moves through the outlet end 94 and to the position defined by this.

Der zweite Teil der Führung 90 besteht aus einem Paar Führungsplatten 100, die mittig auf dem Schlitz 58 und benachbart zu dem oberen Ende 64 des Schlitzes 58 angeordnet sind. Eine oder vorzugsweise beide Führungsplatten 100 sind zwischen einer geschlossenen Position mit einem ersten Abstand, der ausreichend größer als die Breite der Zufuhrdruckvorrichtung 70 (W_druckv.) ist, um die Anordnung der Zufuhrdruckvorrichtung 70 dazwischen zu ermöglichen, und einer offenen Position mit einem zweiten Abstand, der größer als der erste Abstand ist, beweglich. Der zweite Abstand wird so gewählt, dass er ausreichend groß ist, um zu ermöglichen, dass alle radial vergrößerten Bereiche des Kabels 20, wie beispielsweise der Repeater 28, zwischen den beiden Führungsplatten 100 hindurchgeführt werden.The second part of the tour 90 consists of a pair of guide plates 100 that are centered on the slot 58 and adjacent to the top 64 of the slot 58 are arranged. One or preferably both guide plates 100 are between a closed position with a first distance that is sufficiently larger than the width of the feed printing device 70 (W _printv. ) Is to arrange the feed printing device 70 in between, and movable to an open position a second distance greater than the first distance. The second distance is chosen to be large enough to allow all radially enlarged areas of the cable 20 , such as the repeater 28 , between the two guide plates 100 be passed through.

Wie in 4 gezeigt, wird das Kabel 20, wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in der abgesenkten Position befindet und im Schlitz 58 liegt und sich die Führungsplatten 100 in ihrer geschlossenen Position befinden, in den Abstand zwischen dem äußeren Umfang der Zufuhrdruckvorrichtung 72 und der inneren Fläche 96 des Schwertes 56 gedrückt. Das Kabel 20 wird in den Boden des Meeresbodens 32 verlegt, während sich die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in dieser abgesenkten Position befindet. Wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in der angehobenen Position befindet und so gedreht wurde, dass sie außerhalb und über dem Schlitz 58 liegt, und sich die Führungsplatten 100 in ihrer offenen Position befinden, wird der Abschnitt des Kabels 20, der während dieses Zeitraums durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 läuft (typischerweise der Repeater 28), wie in 5 gezeigt, nicht im Boden des Meeresbodens 32 verlegt, sondern liegt stattdessen auf der Oberfläche des Meeresbodens.As in 4 shown is the cable 20 when the feed pressure device 70 is in the lowered position and in the slot 58 lies and the guide plates 100 are in their closed position, the distance between the outer periphery of the feed pressure device 72 and the inner surface 96 of the sword 56 pressed. The cable 20 is in the bottom of the ocean floor 32 misplaced while the feed pressure device 70 is in this lowered position. If the feed pressure device 70 is in the raised position and has been rotated so that it lies outside and above the slot 58, and the guide plates 100 are in their open position, the section of the cable 20 during this period by the cable burial tool 40 running (typically the repeater 28 ), as in 5 shown, not in the bottom of the ocean floor 32 laid, but instead lies on the surface of the seabed.

Die Führungsplatten 100 werden zusammen mit der Zufuhrdruckvorrichtung 70 betrieben. Wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in der abgesenkten Position aus 4 befindet, befinden sich die Führungsplatten 100 in ihrer geschlossenen Position mit dem ersten kleineren Abstand. Dieser kleine Abstand führt das Kabel 20 vom Auslassende 94 des Zufuhrtrichters 90 in den Kabelführungskanal 84 zwischen der inneren Fläche 96 des Schwertes 56 und dem äußeren Umfang 72 der Zufuhrdruckvorrichtung 70. Wenn sich die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in der abgesenkten Position aus 4 befindet, kann der Repeater 28 daher nicht durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 geführt werden. Nachdem die Zufuhrdruckvorrichtung 70 in die angehobene Position aus 5 gedreht worden ist, um das Kabel 20 aus dem Schlitz 58 zu heben, werden die Führungsplatten 100 in ihre offene Position mit dem zweiten, größeren Abstand bewegt, der ermöglicht, dass der Repeater 28 zwischen ihnen hindurch und durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 geführt wird.The guide plates 100 are together with the feed pressure device 70 operated. If the feed pressure device 70 in the lowered position 4 the guide plates are located 100 in their closed position with the first smaller distance. This small distance leads the cable 20 from the outlet end 94 of the feed hopper 90 into the cable duct 84 between the inner surface 96 of the sword 56 and the outer perimeter 72 the feed pressure device 70 , If the feed pressure device 70 in the lowered position 4 the repeater 28 therefore not through the cable burial tool 40 be performed. After the feed pressure device 70 to the raised position 5 has been turned around the cable 20 out of the slot 58 to lift the guide plates 100 moved to their open position with the second, larger distance that allows the repeater 28 between them and through the cable burial tool 40 to be led.

Der Zufuhrtrichter 90 ist vorzugsweise aus zwei zusammenlaufenden, sich längs erstreckenden Segmenten 90a und 90b gebildet, von denen jedes eine Hälfte der Länge in Längsrichtung des Zufuhrtrichters 90 bildet. Die beiden Segmente 90a und 90b werden durch einen Segmentantrieb 104, der typischerweise ein Hydraulikzylinder ist, zusammen- und auseinandergebracht. Die beweglichen Segmente 90a und 90b ermöglichen, dass der Zufuhrtrichter 90 in die beiden Längshälften geteilt und getrennt wird. Wenn die Segmente 90a und 90b zusammengedrückt werden, führt der Zufuhrtrichter 90 das Kabel 20 in der zuvor beschriebenen Weise. Wenn die Segmente 90a und 90b getrennt sind, befinden sich die Führungsplatten 100 in ihrer offenen Position, die Führungsvorrichtung 70 befindet sich in ihrer zweiten Position und es besteht ein offener Pfad durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40, der ermöglicht, dass das Kabel 20 von der Seite und ohne dass ein Ende in das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 eingefädelt wird, in das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 geladen wird. Diese Fähigkeit ist für viele Anwendungen wichtig, bei denen das Kabel 20 in einer Zwischenposition entlang der Länge des Kabels 20 in das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 geladen werden muss.The feed hopper 90 is preferably made of two converging, longitudinally extending segments 90a and 90b formed, each one half the length in the longitudinal direction of the feed hopper 90 forms. The two segments 90a and 90b are driven by a segment drive 104 , which is typically a hydraulic cylinder, brought together and apart. The moving segments 90a and 90b allow the feed hopper 90 is divided into two longitudinal halves and separated. If the segments 90a and 90b the feed hopper guides 90 the cable 20 in the manner previously described. If the segments 90a and 90b are separated, the guide plates are located 100 in its open position, the guide device 70 is in its second position and there is an open path through the cable burial tool 40 that allows the cable 20 from the side and with no end in the cable burial tool 40 is threaded into the cable burial tool 40 is loaded. This capability is important for many applications where the cable 20 is in an intermediate position along the length of the cable 20 into the cable burial tool 40 must be loaded.

8 veranschaulicht einen bevorzugten Lösungsweg zur Ausführung der Erfindung. Das Kabelerdverlegungssystem 30 ist, wie oben beschrieben, bereitgestellt, Bezugsnummer 120. Das Kabel 20 wird in das Kabelerdverlegungswerkzeug 40, Bezugsnummer 122, geladen. Das Laden kann entweder unter Verwendung eines freien Endes des Kabels 20 oder von der Seite erfolgen, wobei die Segmente 90a und 90b getrennt sind, die Führungsplatten 100 sich in ihrer offenen Position befinden und die Führungsvorrichtung 70 sich in ihrer zweiten Position befindet. Das Laden kann bei diesem Lösungsweg entweder durch Taucher oder unter Verwendung eines Robotermanipulators ausgeführt werden. Das Kabel 20 wird durch die Kabelzufuhrwinde 42 zugeführt. Wenn das Kabelzugeführt wird, wird das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 in einer von zwei Betriebsarten betrieben. Um das Kabel 20 zu verlegen, werden die Führungsplatten 100 geschlossen, um das Kabel 20 dazwischen und am Umfang 72 der Zufuhrdruckvorrichtung festzuklemmen. Die Zufuhrdruckvorrichtung 70 wird daraufhin in ihre abgesenkte Position gedreht, wie in 4 gezeigt, Bezugsnummer 126, und das Kabel 20 wird in der Tiefe L_b verlegt. Um den Repeater 28 zu führen und ihn auf dem Meeresboden 32 (d. h. nicht im Meeresboden verlegt) ruhen zu lassen, wird die Zufuhrdruckvorrichtung in ihre angehobene Position gedreht und die Führungsplatten 100 werden geöffnet, wie in 8th illustrates a preferred approach to implementing the invention. The cable burial system 30 is provided as described above, reference number 120 , The cable 20 is in the cable burial tool 40 , Reference number 122 , loaded. Charging can be done either using a free end of the cable 20 or done from the side, with the segments 90a and 90b are separated, the guide plates 100 are in their open position and the guide device 70 is in its second position. In this approach, loading can be done either by divers or using a robot manipulator. The cable 20 is through the cable feed winch 42 fed. When the cable is fed, the cable burial tool 40 operated in one of two operating modes. Around the cable 20 to be laid, the guide plates 100 closed to the cable 20 in between and on the perimeter 72 the feed pressure device. The feed pressure device 70 is then turned to its lowered position, as in 4 shown, reference number 126 , and the cable 20 becomes in depth L _b laid. To the repeater 28 to guide and him on the ocean floor 32 (ie not laid in the sea floor), the feed pressure device is rotated to its raised position and the guide plates 100 are opened as in

5 gezeigt, Bezugsnummer 128. Dieser Vorgang wird immer dann wiederholt, wenn ein Repeater durch das Kabelerdverlegungswerkzeug 40 geführt werden soll. 5 shown, reference number 128 , This process is repeated whenever there is a repeater through the cable burial tool 40 should be performed.

Es ist ein Prototyp der vorliegenden Erfindung konstruiert und getestet worden. Funktionelle faseroptische Kabel 20 mit einer Länge von etwa 1 1/2 Meilen und einem Durchmesser im Bereich von 0,152 cm bis 1,097 cm (0,06 Zoll bis 0,432 Zoll) mit Repeatern 28 mit einem Durchmesser von 22,86 cm (9 Zoll) und einer Länge von 121,92 cm (48 Zoll) sind erfolgreich in einer Erdverlegungstiefe von 60,96 cm (24 Zoll) im Meeresboden verlegt worden, wobei die Repeater 28 jedoch auf der Oberfläche des Meeresbodens ruhten, wie hierin beschrieben. Das Oberflächenschiff 36 bewegte sich während des Kabelerdverlegungsbetriebs mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4,5 Knoten.It is a prototype of the present invention designed and tested. Functional fiber optic cables 20 approximately 1 1/2 miles in length and 0.152 cm to 1.097 cm (0.06 inches to 0.432 inches) in diameter with repeaters 28 With a diameter of 22.86 cm (9 inches) and a length of 121.92 cm (48 inches) have been successfully buried at a depth of 60.96 cm (24 inches) in the seabed, with the repeater 28 however, rested on the surface of the seabed as described herein. The surface ship 36 moved at a speed of up to 4.5 knots during cable burial operations.

Obwohl eine spezifische Ausführungsform der Erfindung zum Zweck der Veranschaulichung ausführlich beschrieben wurde, können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Bereich der angehängten Ansprüche abzuweichen.Although a specific embodiment of the Invention has been described in detail for purposes of illustration, various Modifications and improvements can be made without leaving the area to deviate from the appended claims.

Claims

Cable burial system ( 30 ), where the system ( 30 ) a cable burial tool ( 40 ) that includes: a base frame ( 54 ); a sword ( 56 ) that extends down from the base frame ( 54 ) extends and an external front edge ( 60 ), the sword ( 56 ) a vertically aligned inner slot ( 58 ) with a slot _width (W _slot ), the slot ( 58 ) an upper end ( 64 ) at the top of the sword ( 56 ) and a lower end ( 66 ) at the bottom of the sword ( 56 ) having; a cable duct ( 88 ); characterized in that the tool ( 40 ) further comprises: a feed printing device ( 70 ) with an arcuate feeder scope ( 72 ) and a feed pressure device width (W _{pressure v.} ) that is smaller than the slot _width (W _slot ) of the sword ( 56 ), the feed pressure device ( 70 ) articulated with the base frame ( 54 ) and between a lowered position in which the feed pressure device ( 70 ) inside the slot ( 58 ) and an elevated position in which the feed printing device ( 70 ) outside the slot ( 58 ) is rotatable; and the leadership ( 88 ) for guiding a cable ( 20 ) in the slot ( 58 ) in contact with the supply printing device scope ( 72 ) is used when the feed pressure device ( 70 ) is in the lowered position.

System ( 30 ) according to claim 1, further comprising a burial sled ( 34 ), which is used for movement through water.

System ( 30 ) according to claim 2, further comprising an articulated connection between the base frame ( 54 ) and the underground sled ( 34 ) includes.

System ( 30 ) according to claim 3, further comprising an actuator which is used to control an angle of rotation between the base frame ( 54 ) and the underground sled ( 34 ) serves.

System ( 30 ) according to one of claims 1-4, further comprising a nozzle opening ( 86a ) to the extent of the feed printing device ( 70 ) and a source of pressurized water in an internal manifold ( 82 ) of the feed pressure device ( 70 ) and in connection with the nozzle opening ( 86a ) in the scope of the feed pressure device ( 70 ) includes.

System ( 30 ) according to any one of claims 1-5, wherein the feed printing device ( 70 ) Includes: a center housing ( 78 ) with a center housing perimeter that defines the arcuate feeder scope ( 72 ) and a pair of feed pressure device plates ( 80 ), one of the feeder printing plates ( 80 ) on both sides of the central housing ( 78 ) and is located above the scope of the feeder ( 72 ) extends so that the feeder printing plates ( 80 ) and the middle housing ( 78 ) together a cable duct ( 84 ) and where the system ( 30 ) preferably further comprises: a nozzle opening ( 86a ) in the middle housing circumference, and a source of pressurized water in an internal distributor ( 82 ) of the feed pressure device ( 70 ) and in connection with the nozzle opening ( 86a ) in the circumference of the middle housing ( 78 ).

System ( 30 ) according to one of claims 1-6, wherein the guide ( 88 ) Includes: a feed hopper ( 90 ) on the base frame ( 54 ) is attached so that an outlet end ( 94 ) adjacent to the top ( 64 ) of the slot ( 58 ) is in the middle of the slot ( 58 ) is arranged, and wherein the feed hopper ( 90 ) preferably comprises the following: a longitudinally extending first segment ( 90a ) and a longitudinally extending second segment ( 90b ) and a drive ( 104 ) that can be operated so that it is the first segment ( 90a ) and the second segment ( 90b ) can sequentially separate and bring together.

System ( 30 ) according to one of claims 1-7, wherein the guide ( 88 ) Includes: a pair of movable guide plates ( 100 ) that are adjacent to the top ( 64 ) of the slot ( 58 ) arranged and centrally in the slot ( 58 ) are positioned, the guide plates ( 100 ) between a closed position with a first distance, which is sufficiently larger than the feed pressure device width (W _{pressure v.} ) to the arrangement of the feed pressure device ( 70 ) between them, and an open position with a second distance that is greater than the first distance are movable.

System ( 30 ) according to any of claims 1-8, further comprising: a cable feed winch ( 42 ) that are used to feed cables ( 20 ) in the leadership ( 88 ) and the cable feed winch ( 42 ) the cable ( 20 ) preferably before entering the cable ( 20 ) gives the guide the shape of an inverted rope line curvature that leads to a curvature of the cable ( 20 ) in the cable burial tool ( 40 ) is related.

System ( 30 ) according to one of claims 1-9, further comprising a wear plate ( 62 ) on the outer front edge ( 60 ) of the sword ( 56 ) is attached.

System ( 30 ) according to any one of claims 1-10, wherein the feed printing device ( 70 ) is rotatable in a direction of rotation so that the supply pressure device scope ( 72 ) moves in the same direction as the direction of the exit of the cable ( 20 ) when the feed pressure device ( 70 ) from the raised position to the lowered position.